می توان توالی آمینواسیدی یک پروتئین را به پروتئین دیگر جوش داد که به این ساختمان پروتئینی جدید، پروتئین هیبرید یا کیمریک گفته می شود که به طور کلی ویژگی های هر دو ساختمان را داراست. پروتئین های هیبریدی بطور گسترده ای در مطالعه اینترکش بین دو یا چند پروتئین به کار می رود. در مهندسی پروتئین دانشمندان نخست به اطلاعات جامع و کاملی از ساختار و عملکرد پروتئین ها دست خواهند یافت تا بتوانند به پشتوانه ی این دانش به تغییرات مورد نیاز دست پیدا کنند. این رویکرد بسیار ارزان قیمت بوده و به لحاظ تکنیکی آسان است، چرا که جهش زایی مستقیم در یک مکان ویژه به طور
ایده آلی گسترش یافته است. اما در این رویکرد مشکل اساسی عدم دستیابی به اطلاعات و دانش کافی نسبت به ساختار سه بعدی پروتئین است. همچنین حتی با وجود این شناخت تعیین اثر جهش های مختلف برروی پروتئین نهایی ایجاد شده، بسیار دشوار و دست نیافتنی خواهد بود. الگوریتم های کامپیوتری جهت طراحی پروتئین ها، دانشمندان را در شناخت و تعیین کانفورماسیون فضایی ونیز توالی بندی مناسب اسید های آمینه به صورتی که آرایش سه بعدی آنها دارای حداقل انرژی خود یا به عبارتی حداکثر پایداری باشد یاری می کند. زمانی که توالی اسیدآمینه های مورد بررسی طولانی باشد، روش های مدل سازی کامپیوتری تعیین ساختار را بسیار آسان خواهد کرد در مهندسی پروتئین از پروسه ی ساخت طبیعی پروتئین در بدن ، تقلید می کند. مهندسی پروتئین می تواند در هر دو شرایط درون تنی و برون تنی انجام بپذیرد. یکی از کاربردهای مهندسی پروتئین، ایجاد پروتئین های درمانی با ویژگی های بهبود یافته مثل انحلال پذیری بالاتر و یا پایداری بیشتر است. همچنین از این
روش برای رسیدن به فعالیت های بیولوژیکی جدید نیز استفاده می شود مثل تولید آنتی بادی های کاتالیتیک، آنتی بادی هایی که قادر به کاتالیز واکنشی خاص است.